【文档说明】2023届高考数学一轮复习——专题03 等式性质与不等式性质含解析【高考】.docx,共(18)页,81.122 KB,由小赞的店铺上传
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1专题03等式性质与不等式性质1.(2022·新高考Ⅰ卷)设𝑎=0.1𝑒0.1,𝑏=19,𝑐=−𝑙𝑛0.9,则()A.𝑎<𝑏<𝑐B.𝑐<𝑏<𝑎C.𝑐<𝑎<𝑏D.𝑎<𝑐<𝑏2
.(2019·四川理)若a>b>0,c<d<0,则一定有()A.𝑎𝑐>𝑏𝑑B.𝑎𝑐<𝑏𝑑C.𝑎𝑑>𝑏𝑐D.𝑎𝑑<𝑏𝑐1.两个实数比较大小的方法作差法a-b>0⇔a>b,a-b=0⇔a
=b,a-b<0⇔a<b.(a,b∈R)2.等式的性质性质1对称性:如果a=b,那么b=a;性质2传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;性质3可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;性质4可乘性:如果a=b,那么ac=bc;性质5可除性:如果
a=b,c≠0,那么ac=bc.3.不等式的性质性质1对称性:a>b⇔b<a;性质2传递性:a>b,b>c⇒a>c;性质3可加性:a>b⇔a+c>b+c;性质4可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc;性质5同向可加性:a>b,c>d⇒a+c
>b+d;性质6同向同正可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;性质7同正可乘方性:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2).【常用结论】1.若ab>0,且a>b⇔1a<1b.22.若a>b>0,m>0⇒ba<b+ma+
m;若b>a>0,m>0⇒ba>b+ma+m.考点一比较两个数(式)的大小1.若a<0,b<0,则p=b2a+a2b与q=a+b的大小关系为()A.p<qB.p≤qC.p>qD.p≥q2.(2022·菏泽模拟)已知a,b,c∈(0,3),且a5=5a,b4=4b,c3=3c,下
列不等式正确的是()A.a>b>cB.c>a>bC.c>b>aD.a>c>b【思维升华】比较大小的常用方法(1)作差法:①作差;②变形;③定号;④得出结论.(2)作商法:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④得出结论
.(3)构造函数,利用函数的单调性比较大小.考点二不等式的性质3.(2022高二下·福田期中)已知𝑎=1𝑒,𝑏=ln33,𝑐=ln44,则𝑎,𝑏,𝑐的大小关系为()A.𝑏<𝑐<𝑎B.𝑐<
𝑏<𝑎C.𝑐<𝑎<𝑏D.𝑎<𝑐<𝑏4.(2022·滨州模拟)下列命题为真命题的是()A.若a>b,则ac2>bc2B.若a<b<0,则a2<ab<b2C.若c>a>b>0,则ac-a<bc-bD.若a>b>c>0,则ab>a+cb+
c【思维升华】判断不等式的常用方法(1)利用不等式的性质逐个验证.(2)利用特殊值法排除错误选项.(3)作差法.(4)构造函数,利用函数的单调性.3考点三不等式性质的综合应用5.(2022·南宁模拟)设大于1的两个实数a,b满足ln2𝑏𝑒2𝑎
<(𝑏𝑎)𝑛,则正整数n的最大值为().A.7B.9C.11D.126.(2022·玉林模拟)已知𝑎>0,不等式𝑥𝑒𝑥−𝑥𝑎ln𝑥𝑎≥0对任意的实数𝑥>1恒成立,则实数a的最大值为()A.12𝑒B.2𝑒C.1𝑒D.
e【思维升华】求代数式的取值范围,一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体范围.一、单选题1.(2022·新高考Ⅰ卷)若集合𝑀={𝑥∣√𝑥<4},𝑁={𝑥∣3𝑥⩾1},则𝑀∩𝑁=()A.{𝑥∣0≤𝑥<2}B.{𝑥∣13≤𝑥<2}C.{𝑥∣3≤𝑥<
16}D.{𝑥∣13≤𝑥<16}2.(2022·马鞍山模拟)已知偶函数𝑓(𝑥)在(−∞,0]上单调递增,且𝑓(2)=0,则不等式𝑥𝑓(𝑥−1)<0的解集为()A.(−∞,−1)∪(0,3)B.(−1,0)∪(3,+∞)C.(−1,
3)D.(−2,0)∪(2,+∞)3.(2022·长春模拟)对任意不相等的两个正实数𝑥1,𝑥2,满足2𝑓(𝑥1+𝑥2)>𝑓(2𝑥1)+𝑓(2𝑥2)的函数是()A.𝑓(𝑥)=2𝑥B.𝑓(𝑥)=ln2𝑥C.𝑓
(𝑥)=sin2𝑥D.𝑓(𝑥)=2𝑥4.关于函数𝑓(𝑥)=(2𝑥−12𝑥)⋅𝑥13和实数𝑚,𝑛的下列结论中正确的是()A.若−3<𝑚<𝑛,则𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛)B.若𝑚<𝑛<0,则𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛)C.若𝑓(𝑚)
<𝑓(𝑛),则𝑚2<𝑛2D.若𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛),则𝑚3<𝑛35.(2021高三上·杭州期末)设𝑝=ln2,𝑞=lg2,则()A.𝑝−𝑞>𝑝𝑞>𝑝+𝑞B.𝑝−𝑞>𝑝+𝑞>𝑝𝑞C.𝑝+𝑞>𝑝
𝑞>𝑝−𝑞D.𝑝+𝑞>𝑝−𝑞>𝑝𝑞46.(2022高三上·朝阳期末)设函数𝑓(𝑥)={(12)𝑥,𝑥≤1𝑙𝑜𝑔2𝑥,𝑥>1,若𝑓(𝑥)≤2,则实数𝑥的取值范围是()A.[−1,+∞)B.(0,4]C.[−1,4]D.(−∞,4]7.(2
022·黄浦模拟)下列不等式中,与不等式𝑥+8𝑥2+2𝑥+3<2解集相同的是()A.(𝑥+8)(𝑥2+2𝑥+3)<2B.(𝑥+8)<2(𝑥2+2𝑥+3)C.1𝑥2+2𝑥+3<2𝑥+8D.𝑥2+2𝑥+3𝑥+8>128.(2021·云南模拟)已知函数𝑦=𝑓(𝑥
)的图象如图,则不等式1+𝑒𝑥1−𝑒𝑥⋅𝑓(𝑥)≥0的解集为()A.[−2,0)∪(0,1]B.(−∞,−2]∪[0,1]C.[−2,0)∪[1,+∞)D.(−∞,−2]∪[1,+∞)9.(2022·攀枝花模拟)已知函数𝑓(𝑥)={𝑥
2−2𝑎𝑥+2𝑎,𝑥≤1𝑒𝑥−𝑎𝑥,𝑥>1(𝑎∈𝑅),若关于𝑥的不等式𝑓(𝑥)≥0恒成立,则实数𝑎的取值范围为()A.[0,1]B.[0,2]C.[1,𝑒]D.[0,𝑒]10.(2021·江苏模拟)若𝑓(𝑥)={𝑥3−
16𝑥,𝑥≠00,𝑥=0则满足𝑥𝑓(𝑥−1)≥0的x的取值范围是()A.[−1,1]∪[3,+∞)B.(−∞,−1]∪[0,1]∪[3,+∞)C.[−1,0]∪[1,+∞)D.(−∞,−3]∪[−1,0]∪[1,+
∞)二、填空题11.(2022·上海)不等式𝑥−1𝑥<0的解集为12.(2022·静安模拟)函数𝑓(𝑥)是偶函数,当𝑥≥0时,𝑓(𝑥)=2𝑥+2𝑥−1,则不等式𝑓(𝑥)>3的解集为.13.(20
22·东城模拟)已知函数𝑓(𝑥)={𝑒𝑥−𝑘𝑥,𝑥≥0,𝑘𝑥2−𝑥+1,𝑥<0.若𝑘=0,则不等式𝑓(𝑥)<2的解集为;若𝑓(𝑥)恰有两个零点,则𝑘的取值范围为.14.已知函数𝑓(𝑥)=4𝑥3+𝑎𝑥+𝑏,当𝑥∈[−1,1]时,|𝑓(�
�)|≤1恒成立,则𝑎+𝑏=.5三、解答题15.已知函数f(x)=ax2+bx+c满足f(1)=0,且a>b>c,则ca的取值范围是________.16.某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条
件:(1)男学生人数多于女学生人数;(2)女学生人数多于教师人数;(3)教师人数的两倍多于男学生人数.①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为________.②该小组人数的最小值为________.专题03等
式性质与不等式性质1.(2022·新高考Ⅰ卷)设𝑎=0.1𝑒0.1,𝑏=19,𝑐=−𝑙𝑛0.9,则()A.𝑎<𝑏<𝑐B.𝑐<𝑏<𝑎C.𝑐<𝑎<𝑏D.𝑎<𝑐<𝑏【答案】C【解析】解:令a=xex,𝑏=𝑥1−�
�,c=-ln(1-x),则lna-lnb=x+lnx-[lnx-ln(1-x)]=x+ln(1-x),令y=x+ln(1-x),x∈(0,0.1],则𝑦′=1−11−𝑥=−𝑥1−𝑥<0,所以y≤0,所以lna≤lnb,所以b>a,a-c
=xex+ln(1-x),x∈(0,0.1],令y=xex+ln(1-x),x∈(0,0.1],𝑦′=𝑥𝑒𝑥+𝑒𝑥−11−𝑥=(1+𝑥)(1−𝑥)𝑒𝑥−11−𝑥,令k(x)=(1+𝑥)(1−𝑥)𝑒𝑥−1,6所以k'(
x)=(1-2x-x2)ex>0,所以k(x)>k(0)>0,所以y'>0,所以a-c>0,所以a>c,综上可得,c<a<b,故选:C2.(2019·四川理)若a>b>0,c<d<0,则一定有()A.𝑎𝑐>𝑏𝑑B.𝑎
𝑐<𝑏𝑑C.𝑎𝑑>𝑏𝑐D.𝑎𝑑<𝑏𝑐【答案】D【解析】解:不妨令a=3,b=1,c=﹣3,d=﹣1,则𝑎𝑐=−1,𝑏𝑑=−1,∴A、B不正确;𝑎𝑑=−3,𝑏𝑐=﹣13,∴C
不正确,D正确.解法二:∵c<d<0,∴﹣c>﹣d>0,∵a>b>0,∴﹣ac>﹣bd,∴−𝑎𝑐𝑐𝑑>−𝑏𝑑𝑐𝑑,∴𝑎𝑑<𝑏𝑐.故选:D.1.两个实数比较大小的方法作差法a-b>0⇔a>b,a-b=0⇔a=b,a-b<0⇔a<b.
(a,b∈R)2.等式的性质7性质1对称性:如果a=b,那么b=a;性质2传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;性质3可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;性质4可乘性:如果a=b,那么ac=bc;性
质5可除性:如果a=b,c≠0,那么ac=bc.3.不等式的性质性质1对称性:a>b⇔b<a;性质2传递性:a>b,b>c⇒a>c;性质3可加性:a>b⇔a+c>b+c;性质4可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b
,c<0⇒ac<bc;性质5同向可加性:a>b,c>d⇒a+c>b+d;性质6同向同正可乘性:a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;性质7同正可乘方性:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥2).【常用结论】1.若ab>0,且a>b⇔1a<1b.2.若a>b>0,m>0⇒ba<b+ma+
m;若b>a>0,m>0⇒ba>b+ma+m.考点一比较两个数(式)的大小1.若a<0,b<0,则p=b2a+a2b与q=a+b的大小关系为()A.p<qB.p≤qC.p>qD.p≥q【答案】B【解析】p-q=b2a+a2b-a-b=b2-a2a+a2-b2b=(b2-a
2)·1a-1b=b2-a2b-aab=b-a2b+aab,因为a<0,b<0,所以a+b<0,ab>0.若a=b,则p-q=0,故p=q;若a≠b,则p-q<0,故p<q.8综上,p≤q.2.(2022·菏泽模拟)已知a,b,c∈
(0,3),且a5=5a,b4=4b,c3=3c,下列不等式正确的是()A.a>b>cB.c>a>bC.c>b>aD.a>c>b【答案】C【解析】a5=5a,即lnaa=ln55,b4=4b,即lnbb=ln44,c3=3
c,即lncc=ln33,设f(x)=lnxx,则f(a)=f(5),f(b)=f(4),f(c)=f(3),f′(x)=1-lnxx2(x>0),当x>e时,f′(x)<0,f(x)=lnxx单调递减,当0<x<e时,f′(x
)>0,f(x)=lnxx单调递增,因为a,b,c∈(0,3),f(a)=f(5),f(b)=f(4),f(c)=f(3),所以a,b,c∈(0,e),因为f(5)<f(4)<f(3),所以f(a)<f(b)<f(c),a<b<c.【思维升华】比较大小的常用方法
(1)作差法:①作差;②变形;③定号;④得出结论.(2)作商法:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④得出结论.(3)构造函数,利用函数的单调性比较大小.考点二不等式的性质3.(2022高二下·福田期中)已知𝑎=1𝑒,𝑏=ln33,𝑐=ln
44,则𝑎,𝑏,𝑐的大小关系为()A.𝑏<𝑐<𝑎B.𝑐<𝑏<𝑎C.𝑐<𝑎<𝑏D.𝑎<𝑐<𝑏【答案】B【解析】解:设𝑓(𝑥)=ln𝑥𝑥,𝑥≥𝑒𝑓′(𝑥)=1−ln𝑥�
�2≤0,则恒成立,9函数f(x)在[e,+∞)上单调递减,∴f(e)>f(3)>f(4),即ln𝑒𝑒=1𝑒>ln33>ln44,则c<b<a.故选:B.4.(2022·滨州模拟)下列命题为真命题的是()A.若a>b,
则ac2>bc2B.若a<b<0,则a2<ab<b2C.若c>a>b>0,则ac-a<bc-bD.若a>b>c>0,则ab>a+cb+c【答案】D【解析】对于A选项,当c=0时,显然不成立,故A选项为假
命题;对于B选项,当a=-3,b=-2时,满足a<b<0,但不满足a2<ab<b2,故B选项为假命题;对于C选项,当c=3,a=2,b=1时,ac-a=23-2>bc-b=12,故C选项为假命题;对于D选项,由于a>b>c>0,所以ab
-a+cb+c=ab+c-ba+cbb+c=ac-bcbb+c=a-bcbb+c>0,即ab>a+cb+c,故D选项为真命题.【思维升华】判断不等式的常用方法(1)利用不等式的性质逐个验证.(2)利用特殊值法排除错误选项.(3)作差法.(4)构造函数,利用函数的单调性.考点
三不等式性质的综合应用5.(2022·南宁模拟)设大于1的两个实数a,b满足ln2𝑏𝑒2𝑎<(𝑏𝑎)𝑛,则正整数n的最大值为().A.7B.9C.11D.12【答案】B【解析】解:易知ln2𝑏𝑒2𝑎<𝑏𝑛𝑎𝑛等价于ln2𝑏𝑏𝑛<𝑒2𝑎𝑎𝑛.令𝑓(
𝑥)=ln2𝑥𝑥𝑛(𝑥>1),则𝑓′(𝑥)=𝑥𝑛−1⋅ln𝑥(2−𝑛ln𝑥)𝑥2𝑛=ln𝑥(2−𝑛ln𝑥)𝑥𝑛+1.10令𝑓′(𝑥)=0得𝑥=𝑒2𝑛.当𝑓′(𝑥)>0时𝑥∈(1,𝑒2𝑛);当𝑓′(𝑥
)<0时𝑥∈(𝑒2𝑛,+∞).所以𝑓(𝑥)在(1,𝑒2𝑛)上单调递增,在(𝑒2𝑛,+∞)上单调递减,则𝑓(𝑥)有最大值𝑓(𝑒2𝑛)=(2𝑛)2𝑒2.令𝑔(𝑥)=𝑒2𝑥𝑥𝑛(𝑥>1),则𝑔′(𝑥)=𝑒2𝑥
(2𝑥−𝑛)𝑥𝑛+1.当𝑛2≤1时不符合,舍去,所以𝑛2>1.则𝑔′(𝑥)=0,𝑥=𝑛2.当𝑔′(𝑥)>0时𝑥>𝑛2;当𝑔′(𝑥)<0时1<𝑥<𝑛2.所以𝑔(𝑥)在(1,𝑛2)上单调递减,在
(𝑛2,+∞)上单调递增,则𝑔(𝑥)有最小值𝑔(𝑛2)=𝑒𝑛(𝑛2)𝑛.若ln2𝑏𝑏𝑛<𝑒2𝑎𝑎𝑛成立,只需𝑓(𝑒2𝑛)≤𝑔(𝑛2),即(2𝑛)2𝑒2≤𝑒𝑛(𝑛2)𝑛,即𝑒𝑛+2≥(𝑛2)𝑛−2.两边取自然对数可得𝑛+
2≥(𝑛−2)ln𝑛2.当𝑛=2时等式成立;当𝑛≥3时有𝑛+2𝑛−2≥ln𝑛2.令𝜑(𝑥)=𝑥+2𝑥−2−ln𝑥2,本题即求𝜑(𝑥)>0的最大的正整数.𝜑′(𝑥)=−4(𝑥−2)2−1�
�<0恒成立,则𝜑(𝑥)在[3,+∞)上单调递减.因为𝜑(8)=53−ln4>0,𝜑(9)=117−ln92≈1.5714−1.51>0,𝜑(10)=32−ln5<0,所以𝜑(𝑥)>0的最大正整数为9.故答案为:B.6.
(2022·玉林模拟)已知𝑎>0,不等式𝑥𝑒𝑥−𝑥𝑎ln𝑥𝑎≥0对任意的实数𝑥>1恒成立,则实数a的最大值为()A.12𝑒B.2𝑒C.1𝑒D.e【答案】D【解析】因为不等式𝑥𝑒𝑥−𝑥𝑎ln𝑥𝑎≥0(𝑥>1),所以𝑥𝑒𝑥≥𝑥𝑎ln𝑥𝑎,
得𝑥𝑒𝑥≥𝑒ln𝑥𝑎ln𝑥𝑎,11设𝑓(𝑥)=𝑥𝑒𝑥,则上式不等式等价于𝑓(𝑥)≥𝑓(ln𝑥𝑎)对任意的实数𝑥>1恒成立,当𝑥>0时,𝑓(𝑥)=𝑒𝑥+𝑥𝑒𝑥>0,故𝑓(𝑥)在(0,+∞)上单调递增,因为𝑥>1,𝑎>0,所
以𝑎ln𝑥>0,所以原问题可转化为𝑥≥𝑎ln𝑥,即𝑎≤(𝑥ln𝑥)min,设𝑔(𝑥)=𝑥ln𝑥,𝑔′(𝑥)=ln𝑥−1(ln𝑥)2,𝑔(𝑥)<0,可知𝑥∈(1,𝑒),𝑔(𝑥)>0,可知𝑥∈(𝑒,+∞),所以𝑔(𝑥)=𝑥ln𝑥在
(1,𝑒)上单调递减,在(𝑒,+∞)上单调递增,所以𝑔(𝑥)min=𝑔(𝑒)=𝑒,所以𝑎≤𝑒,所以实数a的最大值为e.故答案为:D【思维升华】求代数式的取值范围,一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体范围.一、单选题1.(2022·新高
考Ⅰ卷)若集合𝑀={𝑥∣√𝑥<4},𝑁={𝑥∣3𝑥⩾1},则𝑀∩𝑁=()A.{𝑥∣0≤𝑥<2}B.{𝑥∣13≤𝑥<2}C.{𝑥∣3≤𝑥<16}D.{𝑥∣13≤𝑥<16}【答案】D【解析】解:由题意得,𝑀={𝑥|0≤𝑥<16},𝑁={𝑥|𝑥≥13},则�
�∩𝑁={𝑥∣13≤𝑥<16},故选:D2.(2022·马鞍山模拟)已知偶函数𝑓(𝑥)在(−∞,0]上单调递增,且𝑓(2)=0,则不等式𝑥𝑓(𝑥−1)<0的解集为()A.(−∞,−1)∪(0,3)B.(−1,0)∪(3,+∞)C.(−1,3)D.(−2,0)∪(2,+∞)【答案
】B【解析】偶函数𝑓(𝑥)在(−∞,0]上单调递增,则𝑓(𝑥)在(0,+∞)上单调递减,而𝑓(2)=0,因𝑥𝑓(𝑥−1)<0,则当𝑥>0时,𝑓(𝑥−1)<0⇔𝑓(|𝑥−1|)<𝑓(2),即|𝑥−1|>2,解得𝑥>3,当𝑥<0时,𝑓(𝑥−1)>0⇔�
�(|𝑥−1|)>𝑓(2),即|𝑥−1|<2,解得−1<𝑥<0,所以不等式𝑥𝑓(𝑥−1)<0的解集为(−1,0)∪(3,+∞).12故答案为:B3.(2022·长春模拟)对任意不相等的两个正
实数𝑥1,𝑥2,满足2𝑓(𝑥1+𝑥2)>𝑓(2𝑥1)+𝑓(2𝑥2)的函数是()A.𝑓(𝑥)=2𝑥B.𝑓(𝑥)=ln2𝑥C.𝑓(𝑥)=sin2𝑥D.𝑓(𝑥)=2𝑥
【答案】B【解析】设𝑥1=1,𝑥2=2,A,对于函数𝑓(𝑥)=2𝑥,2𝑓(𝑥1+𝑥2)=2𝑓(3)=12,𝑓(2𝑥1)+𝑓(2𝑥2)=𝑓(2)+𝑓(4)=4+8=12,2𝑓(𝑥1+𝑥2)=�
�(2𝑥1)+𝑓(2𝑥2),不符合题意.D,对于函数𝑓(𝑥)=2𝑥,2𝑓(𝑥1+𝑥2)=2𝑓(3)=16,𝑓(2𝑥1)+𝑓(2𝑥2)=𝑓(2)+𝑓(4)=4+16=20,2𝑓(𝑥1+𝑥2)<𝑓(2𝑥1)+𝑓(2𝑥
2),不符合题意.C选项,设𝑥1=𝜋,𝑥2=2𝜋,𝑓(𝑥)=sin2𝑥,2𝑓(𝑥1+𝑥2)=2𝑓(3𝜋)=12,𝑓(2𝑥1)+𝑓(2𝑥2)=𝑓(2)+𝑓(4)=0,2𝑓(𝑥1+𝑥2)=𝑓(2𝑥1)+𝑓
(2𝑥2),不符合题意.对于B选项,𝑥1,𝑥2为正实数,2𝑓(𝑥1+𝑥2)=2ln[2(𝑥1+𝑥2)]=ln[4(𝑥1+𝑥2)2],𝑓(2𝑥1)+𝑓(2𝑥2)=ln4𝑥1+ln4𝑥2=ln(4×4𝑥1𝑥2),(𝑥1+𝑥2)2−4�
�1𝑥2=(𝑥1−𝑥2)2>0,所以ln[4(𝑥1+𝑥2)2]>ln(4×4𝑥1𝑥2),所以2𝑓(𝑥1+𝑥2)>𝑓(2𝑥1)+𝑓(2𝑥2)成立.B选项正确.故答案为:B4.关于函数𝑓
(𝑥)=(2𝑥−12𝑥)⋅𝑥13和实数𝑚,𝑛的下列结论中正确的是()A.若−3<𝑚<𝑛,则𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛)B.若𝑚<𝑛<0,则𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛)C.若𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛)
,则𝑚2<𝑛2D.若𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛),则𝑚3<𝑛3【答案】C【解析】解:因为𝑓(−𝑥)=(2−𝑥−12−𝑥)⋅(−𝑥)13=(2𝑥−12𝑥)𝑥13=𝑓(𝑥),所以函数𝑓(𝑥)=(2𝑥−12𝑥)𝑥13是一个偶函数,13又
𝑥>0时,𝑦=2𝑥−12𝑥与𝑦=𝑥13是增函数,且函数值为正数,故函数𝑓(𝑥)=(2𝑥−12𝑥)𝑥13在(0,+∞)上是一个增函数由偶函数的性质得函数在(−∞,0)上是一个减函数,此类函数的规律是自变量离原点越近,函数值越小,即自变量的绝对值小,函数值就小,反之也
成立,考察四个选项,A选项,由−3<𝑚<𝑛,无法判断𝑚,𝑛离原点的远近,A不符合题意;B选项,𝑚<𝑛<0,则𝑚的绝对值大,故其函数值也大,B不对;C选项是正确的,由𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛),一定得出𝑚2<𝑛2;D选项由𝑓(𝑚)<𝑓(𝑛
),可得出|𝑚|<|𝑛|,但不能得出𝑚3<𝑛3,不成立,故答案为:C.5.(2021高三上·杭州期末)设𝑝=ln2,𝑞=lg2,则()A.𝑝−𝑞>𝑝𝑞>𝑝+𝑞B.𝑝−𝑞>𝑝+𝑞>𝑝𝑞C.𝑝+𝑞>𝑝𝑞>𝑝−�
�D.𝑝+𝑞>𝑝−𝑞>𝑝𝑞【答案】D【解析】因为𝑝=ln2>ln1=0,𝑞=lg2>lg1=0,所以,𝑝+𝑞>𝑝−𝑞且有𝑝𝑞>0,因为𝑝−𝑞𝑝𝑞=1𝑞−1𝑝=1lg2−1ln2=log210−log2𝑒=log210
𝑒>log22=1,所以,𝑝−𝑞>𝑝𝑞,因此,𝑝+𝑞>𝑝−𝑞>𝑝𝑞.故选:D.6.(2022高三上·朝阳期末)设函数𝑓(𝑥)={(12)𝑥,𝑥≤1𝑙𝑜𝑔2𝑥,𝑥>1,若𝑓(𝑥)≤2,则
实数𝑥的取值范围是()A.[−1,+∞)B.(0,4]C.[−1,4]D.(−∞,4]【答案】C【解析】当𝑥≤1时,(12)𝑥≤2,可得𝑥≥−1,故−1≤𝑥≤1;当𝑥>1时,log2𝑥≤2,可得𝑥≤4,故1<𝑥≤4.综上,−1≤𝑥≤
4.故答案为:C.7.(2022·黄浦模拟)下列不等式中,与不等式𝑥+8𝑥2+2𝑥+3<2解集相同的是()A.(𝑥+8)(𝑥2+2𝑥+3)<2B.(𝑥+8)<2(𝑥2+2𝑥+3)14C.1𝑥2+2𝑥+3<2𝑥+8D.𝑥2+2𝑥+3𝑥+8>12【答案】
B【解析】显然𝑥2+2𝑥+3=(𝑥+1)2+2>0,所以不等式𝑥+8𝑥2+2𝑥+3<2等价于(𝑥+8)<2(𝑥2+2𝑥+3)。故答案为:B.8.(2021·云南模拟)已知函数𝑦=𝑓(𝑥)的图象如图,则不等式1+𝑒𝑥1−𝑒𝑥⋅𝑓(𝑥)≥0的
解集为()A.[−2,0)∪(0,1]B.(−∞,−2]∪[0,1]C.[−2,0)∪[1,+∞)D.(−∞,−2]∪[1,+∞)【答案】A【解析】记𝑔(𝑥)=1+𝑒𝑥1−𝑒𝑥(𝑥≠0),定义域为{𝑥|𝑥≠0},关于原点对称.又𝑔(−𝑥)=1+𝑒−𝑥1−𝑒−𝑥=1
+𝑒𝑥𝑒𝑥−1=−𝑔(𝑥),故其为奇函数.当𝑥>0时,𝑔(𝑥)=−1+21−𝑒𝑥,𝑔(𝑥)<0;当𝑥<0时,𝑔(𝑥)>0.由图可知:当𝑥>1或−2<𝑥<0时,𝑓(𝑥)>0;当𝑥<−2或0<𝑥<1时,𝑓(𝑥)<0.故不等式�
�(𝑥)⋅𝑓(𝑥)≥0的解集为:[−2,0)∪(0,1].故答案为:A.9.(2022·攀枝花模拟)已知函数𝑓(𝑥)={𝑥2−2𝑎𝑥+2𝑎,𝑥≤1𝑒𝑥−𝑎𝑥,𝑥>1(𝑎∈�
�),若关于𝑥的不等式𝑓(𝑥)≥0恒成立,则实数𝑎的取值范围为()A.[0,1]B.[0,2]C.[1,𝑒]D.[0,𝑒]【答案】D【解析】当𝑥≤1时,由𝑥2−2𝑎𝑥+2𝑎≥0恒成立,二次函数的对称轴为𝑥=𝑎,(1)当𝑎≥1时,𝑓(𝑥)在(−∞,1]上单调递减,
则𝑓(𝑥)min=𝑓(1)=1>0恒成立,(2)当𝑎<1时,𝑓(𝑥)min=𝑓(𝑎)=𝑎(2−𝑎)≥0,所以0≤𝑎<1综上可知,当𝑎≥0时,𝑥2−2𝑎𝑥+2𝑎≥0在(−∞,1]上恒成立;15当𝑥>1时,�
�𝑥−𝑎𝑥≥0恒成立,即𝑎≤𝑒𝑥𝑥在(1,+∞)上恒成立,令𝑔(𝑥)=𝑒𝑥𝑥,则𝑔′(𝑥)=𝑒𝑥(𝑥−1)𝑥2,当𝑥>1时,𝑔′(𝑥)>0,函数单增,又𝑔(1)=𝑒,所以𝑎≤𝑒;综上可知,𝑎的取值范围
是[0,𝑒],故答案为:D10.(2021·江苏模拟)若𝑓(𝑥)={𝑥3−16𝑥,𝑥≠00,𝑥=0则满足𝑥𝑓(𝑥−1)≥0的x的取值范围是()A.[−1,1]∪[3,+∞)B.(−∞,−1]∪[0,1]∪[3,+∞)C.[−1,0]∪[1,+∞)D.(−∞,−3]∪
[−1,0]∪[1,+∞)【答案】B【解析】①当𝑥=1或0时,𝑥𝑓(𝑥−1)=0成立;②当𝑥<0时,𝑥𝑓(𝑥−1)=𝑥[(𝑥−1)3−16𝑥−1]≥0,可有(𝑥−1)3≤16𝑥−1,解得𝑥≤−1;③当𝑥>0且𝑥≠1时,𝑥�
�(𝑥−1)=𝑥[(𝑥−1)3−16𝑥−1]≥0,若𝑥>1,则(𝑥−1)4≥16,解得𝑥≥3;若0<𝑥<1,则(𝑥−1)4≤16,解得0<𝑥<1,所以𝑥∈(−∞,−1]∪[0,1]∪[3,+∞),则原不等式的解为𝑥∈(−∞,−1
]∪[0,1]∪[3,+∞)。故答案为:B二、填空题11.(2022·上海)不等式𝑥−1𝑥<0的解集为【答案】(0,1)【解析】解:由题意得𝑥−1𝑥<0等价于x(x-1)<0,解得0<x<1,故所求解集为(
0,1).故答案为:(0,1).12.(2022·静安模拟)函数𝑓(𝑥)是偶函数,当𝑥≥0时,𝑓(𝑥)=2𝑥+2𝑥−1,则不等式𝑓(𝑥)>3的解集为.【答案】{x|x<-1或x>1}【解析】因为当𝑥≥0时,𝑓(𝑥)=2𝑥+2𝑥−1单调递增,
且𝑓(1)=2×1+21−1=3,16所以𝑓(𝑥)>3等价于𝑓(𝑥)>𝑓(1).因为𝑓(𝑥)为偶函数,所以|𝑥|>1,解得𝑥<−1或𝑥>1,即不等式𝑓(𝑥)>3的解集为{x|x<-1或x>1}故答案为:{x|x<-1或x>1}13.(2022·东城模拟)已知函数𝑓
(𝑥)={𝑒𝑥−𝑘𝑥,𝑥≥0,𝑘𝑥2−𝑥+1,𝑥<0.若𝑘=0,则不等式𝑓(𝑥)<2的解集为;若𝑓(𝑥)恰有两个零点,则𝑘的取值范围为.【答案】(-1,ln2);(e,+∞)【解析】当𝑘=0时,𝑓(𝑥)=
{𝑒𝑥,𝑥≥0,−𝑥+1,𝑥<0.则不等式𝑓(𝑥)<2可转化为{𝑒𝑥<2𝑥≥0或{−𝑥+1<2𝑥<0解得0≤𝑥<ln2或−1<𝑥<0,所以𝑘=0,则不等式𝑓(𝑥)<2的解集为(−1,ln2);
由题意可知𝑓(𝑥)的零点个数可转为𝑒𝑥=𝑘𝑥(𝑥≥0)与𝑘𝑥2=𝑥−1(𝑥<0)的零点个数之和,当𝑘=0时,𝑒𝑥=𝑘𝑥(𝑥≥0)没有零点,𝑘𝑥2=𝑥−1(𝑥<0)没有零点,此时𝑓
(𝑥)没有零点;当𝑘<0时,𝑒𝑥=𝑘𝑥(𝑥≥0)没有零点,𝑘𝑥2=𝑥−1(𝑥<0)有且仅有一个零点,此时𝑓(𝑥)只有一个零点;当𝑘>0时,𝑘𝑥2=𝑥−1(𝑥<0)没有零点,由𝑒𝑥=𝑘𝑥(𝑥≥0)可得𝑘=𝑒𝑥𝑥(�
�≥0),令𝑔(𝑥)=𝑒𝑥𝑥(𝑥≥0),则𝑔′(𝑥)=𝑒𝑥(𝑥−1)𝑥2(𝑥≥0),易知𝑔(𝑥)在[0,1)上单调递减,在(1,+∞)单调递增,𝑔(𝑥)min=𝑔(1)=𝑒;此时𝑓(𝑥)要有两个零点
则必有𝑘>𝑒;综上所述若𝑓(𝑥)恰有两个零点,则𝑘的取值范围为(𝑒,+∞).故答案为:(-1,ln2),(e,+∞)14.已知函数𝑓(𝑥)=4𝑥3+𝑎𝑥+𝑏,当𝑥∈[−1,1]时,|𝑓(𝑥)|≤1恒成立,则𝑎+𝑏=.【答案】-3【解析】
当𝑥∈[−1,1]时,|𝑓(𝑥)|≤1恒成立,则−1≤𝑓(𝑥)≤1对任意𝑥∈[−1,1]恒成立,则𝑥=±1,𝑥=±12时,−1≤𝑓(𝑥)≤1恒成立17𝑥=1,−1≤4+𝑎+𝑏≤1①𝑥=−1,−1≤−4−𝑎+𝑏≤1⇒−1≤4+�
�−𝑏≤1②𝑥=12,−1≤12+𝑎2+𝑏≤1③𝑥=−12,−1≤−12−𝑎2+𝑏≤1⇒−1≤12+𝑎2−𝑏≤1④①+②:−2≤8+2𝑎≤2⇒−5≤𝑎≤−3③+④:−2≤1+𝑎≤2⇒−3≤𝑎≤1∴𝑎=−3,代入①:−2≤𝑏≤0代入③:0≤𝑏≤2∴𝑏=0
,∴𝑎=−3,𝑏=0,∴𝑎+𝑏=−3﹒证明𝑓(𝑥)=4𝑥3−3𝑥满足题意:𝑓(𝑥)=4𝑥3−3𝑥,则𝑓(𝑥)=12𝑥2−3,𝑓(𝑥)=0⇒𝑥=±12,𝑥-1(−1,−12)−12(−12,12)12(12,1)1𝑓(𝑥)+-+𝑓(𝑥)-1↗极
大值:1↘极小值:-1↗1由表可知,|f(x)|≤1在[-1,1]上恒成立满足题意﹒故答案为:-3.三、解答题15.已知函数f(x)=ax2+bx+c满足f(1)=0,且a>b>c,则ca的取值范围是________.【答案】-2,-12【解析】因为f(
1)=0,所以a+b+c=0,所以b=-(a+c).又a>b>c,所以a>-(a+c)>c,且a>0,c<0,所以1>-a+ca>ca,即1>-1-ca>ca.所以2ca<-1,ca>-2,解得-2<ca<-12.即ca的取值范围为-2,-
12.16.某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:18(1)男学生人数多于女学生人数;(2)女学生人数多于教师人数;(3)教师人数的两倍多于男学生人数.①若教师人数为4,则女学生人数的最大值
为________.②该小组人数的最小值为________.【答案】①6②12【解析】设男学生人数为x,女学生人数为y,教师人数为z,由已知得x>y,y>z,2z>x,且x,y,z均为正整数.①当z=4时,8>x>y>4,∴x的最大值为7,
y的最大值为6,故女学生人数的最大值为6.②x>y>z>x2,当x=3时,条件不成立,当x=4时,条件不成立,当x=5时,5>y>z>52,此时z=3,y=4.∴该小组人数的最小值为12.